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ला-शातेलिए सिद्धांत: साम्य को प्रभावित करने वाले कारक

ला-शातेलिए सिद्धांत कहता है: साम्य पर किसी निकाय को छेड़ो, तो वह उस दिशा में खिसकता है जिससे वह छेड़छाड़ कम हो। अभिकारक डालो या उत्पाद निकालो → आगे। दाब बढ़ाओ (आयतन घटाओ) → कम गैस मोल वाली ओर। ताप बढ़ाओ → ऊष्माशोषी दिशा में, और K बदलता है। उत्प्रेरक सिर्फ़ जल्दी साम्य लाता है, उसे खिसकाता नहीं। स्थिर आयतन पर अक्रिय गैस से कुछ नहीं बदलता; स्थिर दाब पर यह दाब घटाने जैसा है। K सिर्फ़ ताप से बदलता है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. सिलिंडर में N₂ (नीला), H₂ (सफ़ेद) और NH₃ (बैंगनी) साम्य पर हैं: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃। गिनती स्थिर है। अब हम इसे छेड़ेंगे।
  2. हमने और N₂ डाला। निकाय कुछ N₂ खर्च करके जवाब देता है। साम्य आगे खिसकता है और NH₃ की पट्टी ऊपर जाती है।
  3. पिस्टन नीचे दबाया, आयतन आधा। दाब बढ़ा। निकाय कम गैस अणुओं वाली ओर जाता है (बाएँ 4, दाएँ 2), इसलिए NH₃ बढ़ता है।
  4. सिलिंडर गरम किया। NH₃ बनने में ऊष्मा निकलती है, तो निकाय अतिरिक्त ऊष्मा सोखने के लिए पीछे खिसकता है। NH₃ घटता है और K भी छोटा होता है।
  5. उत्प्रेरक और स्थिर आयतन पर थोड़ी आर्गन डाली। उत्प्रेरक सिर्फ़ साम्य जल्दी लाता है। आर्गन भाग नहीं लेती, इसलिए कुछ नहीं खिसकता।
  6. अब खुद खेलो: N₂ डालो, NH₃ निकालो, दबाओ, गरम-ठंडा करो। पहले तीर का अनुमान लगाओ, फिर जाँचो।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

निकाय 'जवाब' क्यों देता है?

वह जीवित नहीं है। बदलाव से Q, K से अलग हो जाता है, और अभिक्रिया उस ओर चलती है जिससे Q फिर K बने। 3D में N₂ डालने से Q < K, तो आगे चलती है।

दाब कम अणुओं वाली ओर क्यों ले जाता है?

कम गैस अणु दीवार से कम टकराते हैं, तो दाब घटता है। 3D में पिस्टन दबाओ और बैंगनी NH₃ बढ़ता देखो।

सिर्फ़ ताप ही K क्यों बदलता है?

गरम करने पर ऊष्मा सोखने वाली दिशा दूसरी से ज़्यादा तेज़ होती है, तो वेग स्थिरांकों का अनुपात (यही K है) बदलता है। 3D में गरम करने पर K घटता है।

उपज नहीं बढ़ती तो उत्प्रेरक क्यों?

उसके बिना साम्य आने में बहुत समय लगेगा। वह समय और ऊर्जा बचाता है। 3D में उत्प्रेरक से गिनती जल्दी स्थिर होती है।

स्थिर आयतन पर आर्गन से कुछ क्यों नहीं होता?

अभिकारी गैसों की सांद्रता वही रहती है, इसलिए Q = K रहता है। सिर्फ़ कुल दाब बढ़ता है।

क्या उत्पाद निकालना हमेशा मदद करता है?

हाँ, उत्पाद निकालने से Q घटता है और अभिक्रिया आगे चलती रहती है। इसलिए उद्योग में NH₃ को द्रव बनाकर निकालते हैं।

ला-शातेलिए सिद्धांत: नियम

साम्य पर किसी निकाय में सांद्रता, दाब या ताप बदलो, तो वह उस दिशा में खिसकता है जिससे उस बदलाव का असर कम हो, और नया साम्य बनता है।

आसान तरीका: बदलाव के बाद Q निकालो। Q < K तो आगे, Q > K तो पीछे। ताप बदले तो K भी बदलता है, तब Q की तुलना नए K से करो।

सांद्रता का प्रभाव

अभिकारक डालो या उत्पाद निकालो → Q, K से छोटा → आगे खिसकता है।

उत्पाद डालो या अभिकारक निकालो → Q, K से बड़ा → पीछे खिसकता है।

उदाहरण: Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ [Fe(SCN)]²⁺ (गहरा लाल)। SCN⁻ डालने पर रंग गहरा होता है। ऑक्सैलिक अम्ल Fe³⁺ को हटाता है, तो रंग फीका होता है।

करके देखो: चरण 2 में “N₂ डालो” दबाओ और तीर आगे की ओर देखो।

दाब का प्रभाव (आयतन बदलना)

गैस मिश्रण दबाने पर दाब बढ़ता है। निकाय कम गैस मोल वाली ओर जाकर दाब घटाता है।

ठोस और द्रव पर दाब का असर लगभग नहीं; सिर्फ़ गैस मोल गिनो।

ताप का प्रभाव

सिर्फ़ ताप ही K का मान बदलता है।

रंग से जाँच: 2NO₂ (भूरा) ⇌ N₂O₄ (रंगहीन) ऊष्माक्षेपी है। बर्फ़ में गैस हल्की, गरम पानी में गहरी भूरी हो जाती है।

उत्प्रेरक और अक्रिय गैस का प्रभाव

उत्प्रेरक अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जा बराबर घटाता है। इसलिए साम्य जल्दी आता है, पर उसकी जगह और K नहीं बदलते।

अक्रिय गैस (जैसे आर्गन), जो अभिक्रिया नहीं करती:

हेबर प्रक्रम: उद्योग में ला-शातेलिए

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), ΔH = −92 kJ/mol।

घर पर करके देखो: छोटे गिलास पानी में चीनी घोलते जाओ जब तक कुछ नीचे न बचे। गिलास गरम करो: और घुलती है। ठंडा करो: दाने फिर दिखते हैं। घुलने में ऊष्मा लगती है, इसलिए गर्मी आगे धकेलती है।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g), ΔH < 0। और O₂ डालने पर क्या होगा?

अभिकारक डालने से Q < K, इसलिए साम्य आगे खिसकेगा और SO₃ ज़्यादा बनेगा।

2. PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) में दाब बढ़ाने का असर?

बाएँ 1 मोल गैस, दाएँ 2। ऊँचा दाब कम मोल की ओर ले जाता है, यानी पीछे; PCl₅ बढ़ेगा।

3. C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g), ΔH = +131 kJ। ज़्यादा H₂ पाने के दो तरीके बताओ।

ऊष्माशोषी है, तो ताप बढ़ाओ। गैस मोल 1 से 2 होते हैं, तो दाब घटाओ। H₂ निकालना या भाप डालना भी मदद करता है।

4. H₂ + I₂ ⇌ 2HI (Kc = 64) में साम्य पर [H₂] = [I₂] = 0.1 M, [HI] = 0.8 M। आयतन आधा किया। Q निकालो और दिशा बताओ।

सब सांद्रता दोगुनी: 0.2, 0.2, 1.6। Q = 2.56/0.04 = 64 = K। कोई खिसकाव नहीं: Δn = 0।

5. N₂O₄ ⇌ 2NO₂, Kc = 0.36, साम्य पर [N₂O₄] = 0.74 M, [NO₂] = 0.52 M। आयतन दोगुना किया। Q और दिशा?

नई सांद्रता: 0.37 और 0.26। Q = 0.0676/0.37 = 0.183। Q < K, इसलिए आगे (ज़्यादा गैस मोल की ओर), जैसा दाब घटने पर होना चाहिए।

6. A ⇌ B (Kc = 4) साम्य पर [A] = 0.2 M, [B] = 0.8 M। 0.5 M A और डाला। नया साम्य निकालो।

शुरू: A = 0.7, B = 0.8। x आगे: (0.8 + x)/(0.7 − x) = 4 → 5x = 2.0 → x = 0.4। नया [A] = 0.3 M, [B] = 1.2 M। जाँच: 1.2/0.3 = 4 ✓। डाला गया A कुछ खर्च हो गया।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (ऊष्माक्षेपी) में ज़्यादा NH₃ कब?
2. कौन-सा कारक K का मान बदलता है?
3. H₂ + I₂ ⇌ 2HI में दाब बढ़ाने से:
4. स्थिर आयतन पर आर्गन डालने से:
5. साम्य मिश्रण से उत्पाद निकालने पर:

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ला-शातेलिए सिद्धांत आसान शब्दों में क्या है?

साम्य को छेड़ो, तो वह उस दिशा में खिसकता है जिससे छेड़छाड़ का असर कम हो।

उत्प्रेरक का साम्य पर क्या असर है?

जगह या K पर कोई असर नहीं। सिर्फ़ साम्य जल्दी आता है।

ऊष्माक्षेपी साम्य पर ताप का क्या असर है?

गरम करने पर पीछे खिसकता है और K घटता है; ठंडा करने पर आगे और K बढ़ता है।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

सीबीएसई (भारत)कक्षा 11साम्यावस्था
अमेरिकाGrade 11Equilibrium
अमेरिकाGrade 11Chemical reactions
दक्षिण कोरिया고등학교 2학년Chemical equilibrium
दक्षिण कोरिया고등학교 3학년Reaction enthalpy and equilibrium
चीन高二Selective 1 Ch.2 Rate and equilibrium

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